机械零件制造往往需要通过多道工序,逐渐改变其形状、尺寸,提高精度,所以要在固定时间内通过机械制造出更多的零件,必须缩短每道工序的时间。提高切削效率主要有三个途径:提高切削速度、提高进给速度和提高切削深度。
一、车削材料的特点
(1)高锰奥氏体钢的车削
高锰奥氏体钢的主要难点是硬化程度严重、导热度差、切削温度高、冲击韧度高和延伸率较大。因此切削这类材料应采用强度高的硬质合金刀具。
(2)高强度钢的车削
车削高强度钢时由于切削力大,容易引起硬质合金刀齿的崩刃。一般多采用硬质合金刀具,并降低车削速度。
(3)不锈钢的车削
由于不锈钢硬化严重,车削时冲击和振动较严重,切屑不易卷曲和折断。因此要求机床、夹具和刀具的刚度要好,最好采用硬质合金刀具。
(4)高温合金的车削
高温合金切削时硬化严重、容易粘刀、导热度差和高温强度高。因此应该选择耐高温、高温强度高的硬质合金刀具。刀刃后角要大些并用正前角,并有一定的刃倾角以利于切屑的排出。
二、提高切削效率的方法
(1)高速切削
铣削是目前高速切削的主要工艺,铣刀是主要的高速切削刀具。这类刀具在高速切削时都要承受很大的离心力,由于其作用力远远超过切削力,因此成为刀具的主要载荷。在非常高的转速下,除刀具和夹具本身的平衡是必要的前提外,刀具安装后仍需要进行整体的平衡。
(2)高进给切削
按传统方式进行精工时,由于对工件表面粗糙度有一定的要求,刀具的进给量较小。如果不考虑刚度和刀具本身的微观缺陷,只要进给量不超过刀具的宽度,则工件的表面粗糙度仅受工件材料晶粒大小的影响。
(3)大余量切削
一般将大余量切削称为重切削,大余量切削通过使用抗冲击、高耐磨度的重切削铣刀,将原工艺需要多次切削才能完成的工序集中一次完成,但由于精度较差通常只用于粗工。
三、切削油品的选用
(1)有色金属切削油
铜、铝合金以及切削有色金属和轻金属时,切削力和切削温度都不高,可选用抗磨剂比例不高但具有良好的抗腐蚀的铜铝合金专用切削油。
(2)铸铁切削油
切削铸铁时需选择防锈功能强的切削油。铸铁与青铜等为脆性材料时,切削中常形成崩碎切屑造成损坏,可使用冷却好的切削油并做好过滤。
(3)合金钢切削油
切削合金钢、钛合金时如果切削量较低、表面粗糙度要求较小,如拉削以及螺纹切削需要极压性能优异的切削油,可选用硫化脂肪酸酯作为主要添加剂的极压切削油。